Des chercheurs chinois ont développé une technologie innovante permettant de revitaliser les batteries lithium-ion en réinjectant du lithium. Bien que prometteuse pour le stockage d’énergie à grande échelle, cette méthode nécessite des batteries spéciales et n’est pas encore testée sur les appareils grand public. Les résultats sont publiés dans la revue Nature.
Tout d’abord, un peu de contexte sur la dégradation des batteries. Le vieillissement des batteries lithium-ion est principalement influencé par la croissance de la Solid Electrolyte Interphase (SEI) sur l’anode, qui consomme des ions lithium et augmente la résistance. Avec le temps, cela, associé à la dégradation des électrodes et à la dégradation de l’électrolyte, réduit la capacité de la batterie.
La solution habituelle est de remplacer la batterie. Cependant, les chercheurs ont exploré une alternative astucieuse : injecter du lithium frais directement dans les cellules déplétées pour compenser ce qui a été perdu avec le temps.
Pour réaliser cet exploit, ils ont utilisé de l’IA et de l’électrochimie organique pour créer un composé contenant du lithium qui libère sa charge de lithium lorsque les bonnes conditions de tension sont appliquées dans une batterie. Un autre avantage est que la réaction produit des sous-produits gazeux qui peuvent facilement s’échapper, libérant ainsi l’espace pour le nouveau lithium.
En utilisant cette technique, les chercheurs ont pu presque complètement restaurer la capacité d’une batterie lithium fer phosphate fortement dégradée qui avait perdu 15% de sa charge. Dans l’ensemble, ils estiment que les batteries lithium-ion pourraient potentiellement prolonger leur durée de vie à 12 000 – 60 000 cycles avant d’atteindre leur limite.
Cependant, il y a quelques réserves à prendre en compte. D’une part, le processus de re-lithiation nécessite des batteries spécialement conçues pour permettre l’injection de cette boue de lithium. Cela demande plus d’espace et augmente la complexité par rapport à une unité scellée standard.
Il est également incertain que tout cela fonctionne aussi bien sur les batteries lithium-ion utilisées dans les appareils de consommation tels que les téléphones et les ordinateurs portables, qui dépendent de chimies lithium différentes qui pourraient ne pas bien s’adapter à cette approche.
Néanmoins, pour les installations de stockage d’énergie à grande échelle où maximiser le retour sur des packs de batteries coûteux est essentiel, avoir une option de recharge en lithium pourrait réduire les coûts tout en ayant un impact positif sur l’environnement.
Les résultats complets peuvent être trouvés dans la revue scientifique Nature.